Co to jest spawanie gazowe?

Spawanie gazowe jest to proces polegający na  stopieniu brzegów łączonych metali za pomocą źródła ciepła w postaci płomienia gazowego. Spoina powstaje z nadtopionych brzegów łączonego materiału oraz dodatkowego spoiwa stapianego w płomieniu. W wyniku spalania płomień osiąga u wylotu palnika wysoką temperaturę około 3100 °C. Spawanie przeprowadza się za pomocą palnika, którego zadaniem jest zmieszanie w odpowiednim stosunku gazu palnego i tlenu oraz ich spalenie.

Gazy techniczne używane do spawania:

Acetylen:

Acetylen rozpuszczony techniczny C2H2 otrzymuje się przez rozpuszczenie w acetonie pod ciśnieniem gazowego acetylenu powstałego w wyniku działania rozpylonej wody na karbid (węglik wapnia). Acetylen jest gazem bezbarwnym o słodkim smaku, lżejszy od powietrza. Techniczny acetylen zanieczyszczony jest powietrzem, siarkowodorem, amoniakiem i fosforowodorem, który nadaje acetylenowi charakterystyczny, słaby zapach, przypominający woń czosnku. Zawartość tych zanieczyszczeń łącznie nie może przekraczać 2 % objętości.

Acetylen jest gazem łatwopalnym, zapalony w powietrzu płonie jasnym, silnie kopcącym płomieniem, którego temperatura wynosi ok. 24000 °C.

Tlen:

W stanie wolnym występuje w powietrzu w postaci dwuatomowych cząsteczek O2. Tlen, sprężony pod ciśnieniem 15 MPa przewozi się w butlach stalowych (albo stanowiących jedną całość – wiązkach butli), oznaczonych, niebieską farbą z napisem białym, „TLEN” i z nakręconym kołpakiem ochronnym zgodnie PN-75/M-69210.

Urządzenia do spawania i cięcia:

Budowa butli acetylenowej:

Butle acetylenowe są wykonane przez ciągnienie na gorąco i podobnie jak butle tlenowe – ze stali odpowiedniego gatunku dla naczyń ciśnieniowych. W spawalnictwie stosowano dotychczas butle 40 litrowe. Masa porowata wypełnia wewnątrz całą butle acetylenową. Zadaniem tej masy jest zabezpieczenie butli przed wybuchem oraz wchłanianie acetonu z rozpuszczonym w nim acetylenem i rozprowadzenie go po całej objętości butli.

Budowa i zadanie reduktora:

Reduktor ciśnienia służy do zmniejszania ciśnienia tlenu w butli do ciśnienia roboczego oraz do samoczynnego utrzymywania ciśnienia na tej samej wysokości podczas pracy.
Reduktory dzielimy na:

  • sieciowe – używane na stanowiskach do których gazy dopływają rurami stalowymi pod ciśnieniem około 20 at.,
  • butlowe – przykręcane bezpośrednio do butli,
  • centralne – instalowane przy bateriach butlowych o dużej przepustowości.

Palniki acetylenowo – tlenowe:

Poza palnikami do spawania i cięcia produkowane są też palniki do podgrzewania oraz opalania blach. W kraju wytwarzane i stosowane są głównie palniki tzw. smoczkowe. Palniki do cięcia różnią się od palników do spawania tym, że mają dodatkowy przewód doprowadzający tlen, tzw. tnący. Najczęściej jednak stosuje się palniki uniwersalne. Są to takie palniki, w których nasadki do spawania można zamienić na nasadki stosowane do cięcia tlenem

Sprzęt pomocniczy: węże gumowe, przyłączki,złączki węży gumowych, opaski taśmowe, zapalniczki iskrowe, oszczędzacze gazów.

Obsługa palnika:

Przed przystąpieniem do pracy należy ustawić ciśnienie robocze na reduktorach tlenowym i acetylenowym, które powinno wynosić 0,03 – 0,08 MPa, w zależności od wielkości palnika. Ciśnienie robocze tlenu ustawia się przy otwartym zaworze na palniku i winno ono mieć wartość 0,25 – 0,45 MPa. Przystępując do zapalenia płomienia należy najpierw odkręcić zawór tlenu, a w dalszej kolejności zawór acetylenu i zapalić palnik, po czym lekko przykręcić acetylen, aby płomień pali się tuż przy dziobie palnika. Teraz należy powoli otwierać zawór tlenowy i wyregulować palnik, zgodnie z podanym wcześniej opisem płomienia. Przy gaszeniu płomienia zawsze najpierw należy zamknąć zawór acetylenowy a później dopiero tlenowy.

Cięcie metali i ich stopów tlenem:

Cięcie tlenem jest to sposób dzielenia metali polegający na jego miejscowym spaleniu (utlenianiu) w strumieniu czystego tlenu i wydmuchaniu powstałych tlenków. Aby mogło nastąpić spalanie, miejsce w którym rozpoczyna działanie strumień tlenu powinno być podgrzane do odpowiedniej temperatury zwanej temperaturą zapłonu (dla stali niskowęglowych 1300 – 1350 °C).

Nie wszystkie metale i ich stopy można ciąć tlenem. Aby cięcie było możliwe, muszą być spełnione następujące warunki:

  • Temperatura zapłonu materiału (w tlenie) musi być niższa od jego temperatury topienia się. W przypadku niespełnienia tego warunku nastąpi wytopienie metalu i przerwa w procesie cięcia. Niewiele metali spełnia wyżej omówiony warunek i nie wszystkie stale dają się dobrze ciąć. Duży wpływ na temperaturę topliwości i zapłonu stali wykazuje węgiel. Graniczna zawartość procentowa węgla w stali, przy której uzyskuje się praktyczną granicę cięcia wynosi 1,5 % C.
  • Ilości ciepła wytwarzane w czasie łączenia się metalu z tlenem muszą być tak duże, aby zrównoważyć straty cieplne zachodzące przy cięciu oraz zapewnić wystarczająco duże nagrzanie metalu.
  • Temperatura topnienia tlenków ciętego materiału powinna być niższa, lub co najwyżej równa jego temperaturze topnienia. Warunek ten jest konieczny, aby istniała możliwość łatwego usunięcia strumieniem tlenu stopionych tlenków i żużli, które nieusunięte zalewają ciętą szczelinę i przerywają proces cięcia.

O autorze

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *